Законодательная база Российской Федерации

"НОРМЫ РАСЧЕТА НА ПРОЧНОСТЬ СТАЦИОНАРНЫХ КОТЛОВ И ТРУБОПРОВОДОВ ПАРА И ГОРЯЧЕЙ ВОДЫ. РД 10-249-98" (утв. Постановлением Госгортехнадзора РФ от 25.08.1998 N 50) (разделы 6 - 7) (ред. от 13.07.2001)

6.4.1.1. В формулах для расчета трубных решеток приняты обозначения, представленные в табл. 6.5.

Таблица 6.5

6.4.2.1. Номинальная толщина плоской стенки, укрепленной распорными болтами, связями, анкерными трубами или косынками, должна быть не менее определенной по одной из следующих формул:

при равномерном размещении анкерных болтов, связей или труб (рис. 6.7)

Рис. 6.7

при неравномерном размещении анкерных болтов, связей или труб (рис.6.8)

Рис. 6.8

при укреплении плоской стенки угловыми или иного вида креплениями

Коэффициент K принимается равным:

0,45 - при односторонней приварке болтов, связей или труб к стенке (рис. 6.9);

Рис. 6.9

0,42 - при двухсторонней приварке болтов, связей или труб к стенке;

0,39 - если распорные болты или связи имеют снаружи шайбу толщиной не менее 0,8 толщины укрепляемой стенки и наружным диаметром не менее 0,6 расстояния между центрами соседних связей (рис. 6.10);

Рис. 6.10

0,36 - если распорные болты или связи, ввернутые на резьбе, имеют снаружи гайку и шайбу толщиной не менее толщины укрепляемой стенки и наружным диаметром не менее 0,8 расстояния между центрами соседних укреплений.

Если плоская стенка имеет разные виды укреплений, то толщина ее должна приниматься наибольшей из вычисленных для разного вида укреплений.

6.4.2.2. Прибавка к расчетной толщине стенки должна приниматься в соответствии с подразделом 1.5.

6.4.2.3. При закреплении труб в трубной решетке с применением вальцовки толщина плоской стенки должна быть не менее определенной по формуле s = 0,125d + 5 мм, но не менее 13 мм.

6.4.2.4. После выбора толщины стенки проверяются максимально и минимально допустимые размеры просветов согласно пп. 6.4.3 и 6.4.4.

Если значение просветов не соответствует установленным максимальным и минимальным значениям, то толщина стенки должна быть увеличена или уменьшена.

6.4.3.1. Диаметр наибольшей окружности, которая может быть вписана касательно к расположенным на трубной решетке связям, корпусу или трубам (рис. 6.12), должен удовлетворять условию

Рис. 6.11

Рис. 6.12: 1 - для просветов a и b; 2 - для просветов e и h

6.4.3.2. Размеры просветов (см. рис.6.1) между волнистой жаровой трубой и корпусом a, дымогарными трубами b, угловой связью e или анкерной тягой h должны удовлетворять условию

6.4.3.2.1. Коэффициент K1 при 0,1 <0,8 определяется по рис. 6.12 в зависимости от вида просвета (см. рис.6.1).

При 0,8 <1 коэффициент K1 для просветов a, b, e и h равен 0,58.

6.4.3.2.2. В случае укрепления трубной решетки анкерной тягой как при волнистой, так и при гладкой жаровой трубе для просвета h должно выполняться условие (см. рис. 6.1)

где

6.4.3.3. Расчет по п. 6.4.3.2 производится в зависимости от назначения расчета.

6.4.3.3.1. Если размеры a (или b, e, h), r_0 и r_1 заданы, то производится проверка выполнения условия п. 6.4.3.2.

6.4.3.3.2. В том случае, когда при проектировании новых котлов требуется определить наибольшие допустимые размеры указанных просветов, расчет по п. 6.4.3.2 ведется методом последовательных приближений.

При определении размеров a или b задается (или задано) значение r_0.

В первом приближении размер просвета a или b принимается равным

Определяется наружный радиус в первом приближении:

По отношению и графику на рис. 6.12 находят значение и определяют размер просвета и радиус во втором приближении:

По отношению определяют новые значения и.т.д.

Для просветов e и h в первом приближении принимают

и расчет производят последовательными приближениями аналогично предыдущему случаю; при этом задано значение r_1.

Радиусы , изображенные на рис. 6.1, определяются на основании величин просветов, найденных в каждом приближении:

;

Процесс приближения быстро сходится.

6.4.3.3.3. Вместо последовательных приближений можно задаваться меньшими размерами просветов по сравнению с их первоначальными значениями и производить проверку согласно п. 6.3.3.2.

6.4.4.1. Для просветов a, b, e, h (гладкая жаровая труба), c, g (см. рис. 6.1) должно выполняться условие

где K2 - коэффициент, зависящий от отношения r_0 / r_1

при определяется по рис. 6.13;

Рис. 6.13

при 0,8 =< r_0 / r_1 < 1K2 вычисляется по формуле

w - относительное смещение кромок расчетной кольцевой пластины, определяемое по формуле

w = L [a_0(t_0max - 20) - a_1 (t_1max - 20)],

здесь [a_0(t_0max - 20) - a_1 (t_1max - 20)] - знак абсолютной величины.

6.4.4.1.1. Температуры t_0max, t_1max, t_pl определяются согласно п.6.3.

Величины Et, a_0, a_1 определяют согласно приложению к главе 5; Et берется для металла решетки при температуре t_pl; a_0 и a_1 определяются для металла продольных связей в интервале температур (20 - t_0max) и (20 - t_1max) соответственно.

6.4.4.1.2. Допускаемое напряжение [o] определяется для металла трубной решетки согласно разделу 2 при температуре t_pl .

6.4.4.1.3. При определении размеров просветов a, b, c, e, g, h следует выбрать положение условной кольцевой пластины для каждого случая. Указания по выбору радиуса внутренней кромки пластины r_0 приведены на рис.6.1. Например, для просвета a внутренней кромке пластины соответствует гладкая жаровая труба, а наружной кромке пластины - обечайка корпуса, для просвета g - кромка косынки и дымогарные трубы соответственно и т.д.

6.4.4.1.4. Значения коэффициента A в зависимости от вида просвета принимаются: 0,80 для просветов a, b; 0,75 для просвета c; 1,50 для просветов e, g; 1,00 для просвета h.

6.4.4.2. При проектировании новых котлов минимально допустимые размеры просветов проверяют по формуле

6.4.4.2.1. Коэффициент Kз, зависящий от отношения r_0 / r_1, при 0,1 =< r_0 / r_1 < 0,9 определяется по рис.6.14.

Рис. 6.14

При 0,9 =< r_0 / r_1 <1 коэффициент Kз = 1,8.

6.4.4.2.2. После того как определены размеры просветов, определяют радиусы расчетной кольцевой пластины:

r_0 = r_1 - a (или b, c, e, g, h), если задан наружный радиус;

r_1 = r_0 + a (или b, c, e, g, h), если задан внутренний радиус.

6.4.4.2.3. Для полученных размеров расчетных пластин проверяется выполнение условия п.6.4.4.1. Если это условие не выполняется, то размер просвета несколько увеличивают, определяют радиус расчетной кольцевой пластины согласно п.6.4.4.2.2 и повторяют проверку.

6.4.4.3. Если условие п.6.4.4.1 не выполняется, то производится расчет на малоцикловую усталость согласно подразделу 6.6.

6.4.5.1. Номинальная толщина стенки выпуклого днища газотрубного котла должна быть не менее определенной по формуле

s = s_R + c,

где s_R = pR / [o].

Формула пригодна при соблюдении условия R = 1,2D.

6.4.5.2. Величина прибавки c должна определяться согласно подразделу 1.5 Норм.

Утонение стенки при штамповке днища не должно учитываться в том случае, если оно не превышает 5% расчетной толщины.

В случае превышения расчетная толщина днища должна быть увеличена на разницу между фактической толщиной и пятипроцентным допускаемым утонением.

6.4.5.3. Толщина стенки, вычисленная по п. 6.4.5.1, должна округляться до ближайшего большего размера листа, имеющегося в стандарте на сортамент.

Во всех случаях номинальная толщина стенки днища должна приниматься не менее 6,0 мм.

6.4.6.1. Номинальная толщина стенки гладкой жаровой трубы должна быть не менее определенной по формуле

s = s_R + c,

где

Значение коэффициента K_F следует принимать:

3,10 - для горизонтальных жаровых труб;

1,85 - для вертикальных жаровых труб.

При наличии жестких креплений в поперечном направлении за расчетную длину L_F следует принимать наибольшее расстояние между соседними креплениями (рис. 6.15).

Рис. 6.15

Вычисленная согласно п. 6.4.6.1 номинальная толщина стенки должна округляться до ближайшего большего размера листа, имеющегося в стандарте на сортамент.

Номинальная толщина стенки волнистой жаровой трубы должна быть не менее определенной по формуле

s = s_R + c,

где s_R = pD_F / [o] (для волн высотой 50 мм и более).

Прибавка с должна определяться согласно подразделу 1.5 Норм, но должна быть не менее 2 мм.

6.4.6.2. Номинальная толщина стенки жаровых труб должна приниматься не менее 7 мм и не более 20 мм.

6.4.6.3. Допустимое рабочее давление при контрольных расчетах жаровых труб определяется по следующим формулам:

для гладких труб

для волнистых труб ( с высотой волны 50 мм и более)

6.4.7.1. Номинальная толщина стенки прямой трубы с наружным диаметром не более 200 мм, находящейся под наружным давлением, должна быть не менее определенной по формуле

где величина прибавки c должна приниматься согласно подразделу 1.5 Норм.

6.4.7.2. Номинальная толщина стенки труб, находящихся под внутренним давлением, определяется согласно разделу 3 Норм.

6.4.7.3. Номинальная толщина стенки труб с учетом наружного давления должна быть не менее значений, приведенных в табл. 6.6.

Таблица 6.6

6.4.8.1. Номинальная толщина стенки обечаек корпуса определяется согласно разделу 3 Норм.